Monitorowanie Stanu Transformatorów Energetycznych: Redukcja Przerw w Dostawie Energetycznej i Kosztów Obsługi

1. Definicja utrzymania opartego na stanie

Utrzymanie oparte na stanie to podejście do utrzymania, w którym decyzje o naprawach są określane przez rzeczywiste parametry pracy i stan zdrowia urządzenia. Nie ma ustalonych harmonogramów ani zaplanowanych dat utrzymania. Warunkiem wstępnym dla utrzymania opartego na stanie jest ustanowienie systemów monitorowania parametrów urządzeń oraz kompleksowa analiza różnych informacji operacyjnych, co pozwala na podejmowanie rozsądnych decyzji utrzymaniowych na podstawie rzeczywistych warunków.

W przeciwieństwie do tradycyjnych metod utrzymania opartego na czasie, utrzymanie oparte na stanie ma na celu utrzymanie urządzeń w działaniu przez dłuższe okresy, minimalizując przestój do utrzymania, chyba że urządzenie zbliża się do krytycznego stanu, w którym spadek wydajności jest nieuchronny. Poprzez zastąpienie stałych cykli utrzymania rzeczywistymi warunkami działania jako podstawą decyzji utrzymaniowych, to podejście nie tylko zmniejsza częstotliwość awarii, ale także poprawia niezawodność dostaw energii.

Co ważniejsze, zmniejszenie awarii minimalizuje niepotrzebne straty ekonomiczne i odpowiednio zmniejsza incydenty bezpieczeństwa osobistego pracowników energetycznych. Ta metoda zwiększa korzyści ekonomiczne i obniża koszty. W celu przyspieszenia narodowego rozwoju gospodarczego i ochrony jakości życia ludności, implementacja strategii utrzymania opartego na stanie przy obecnej technologii i warunkach jest zarówno wystarczająca, jak i niezbędna.

2. Znaczenie utrzymania opartego na stanie i utrzymania

Transformatory elektryczne reprezentują jedno z kluczowych elementów prawidłowego i stabilnego działania systemów energetycznych. Umieszczone w centrum pięciu segmentów systemów energetycznych—generacji, transmisji, transformacji, dystrybucji i konsumpcji—transformatory są w zasadzie statycznymi maszynami elektrycznymi. Jak wiadomo, transformatory pełnią kluczową rolę w zmianie poziomów napięcia, służąc jako urządzenia przenoszące energię i moc, oraz działając jako centralne węzły w sieciach energetycznych. Stabilność transformatorów bezpośrednio wpływa na stabilność działań sieci.Z szybkim rozwojem gospodarczym i modernizacją narodową skala sieci energetycznych ciągle się rozszerza, co powoduje coraz większe obciążenia transformatorów i podnoszenie znaczenia problemów utrzymania i napraw.

Statystyki pokazują, że awarie sprzętu związanych z transformatorami stanowią 49% wszystkich wypadków w sieci energetycznej. Dlatego podkreślenie utrzymania i napraw transformatorów jest kluczowym środkiem zapewniającym zdrowe działanie sieci i zapobiegającym wypadkom energetycznym. Ponadto to podejście przynosi korzyści ekonomiczne przedsiębiorstwom i systemom energetycznym. Chociaż planowane przestawy w celach utrzymania i naprawy są przewidywalne i można się do nich przygotować, nieuniknionie wpływają one na produkcję przedsiębiorstw i codzienne życie.

Z postępem technologicznym i rozwojem branży energetycznej popyt na energię elektryczną w gospodarstwach domowych wzrósł znacznie, z wyższymi wymaganiami dotyczącymi stabilności. Technologia transformatorów elektrycznych w Chinach również dojrzała znacznie, zwłaszcza w zakresie online monitoringu i diagnostyki awarii. Mimo że badania nad metodami diagnostyki awarii były intensywne w ostatnich latach, badania nad naprawą awarii, oceną stanu i opracowywaniem planów utrzymania pozostają ograniczone. Jednakże, z kontynuującym się rozszerzaniem skali sieci, znaczenie utrzymania i zarządzania staje się coraz bardziej widoczne, z powiązanymi kosztami ciągle rosnącymi. Dlatego stało się pilne ustalenie odpowiednich metod utrzymania i podejść diagnostycznych. Implementacja najbardziej rozsądnych planów utrzymania może oszczędzić koszty napraw, jednocześnie zapewniając normalne działanie.

3. Informacje o stanie i podejmowanie decyzji

Aby ocenić stan transformatora, personel musi posiadać kompleksowe wiedzę, obejmującą normalne warunki pracy i odpowiednie standardy parametrów. Tylko z taką wiedzą mogą oni opracować kompleksowe rozwiązania podczas monitorowania stanu. W rzeczywistych procesach monitorowania i diagnostyki można zastosować kilka metod do gromadzenia danych o stanie i parametrach.

3.1 Zrozumienie pierwotnych informacji o urządzeniu

Personel musi dokładnie zrozumieć i przeanalizować pierwotny stan operacyjny transformatorów podlegających ich odpowiedzialności, zapoznając się z odpowiednimi parametrami. Szczególną uwagę należy poświęcić potencjalnym zmianom parametrów w różnych porach roku. Dla nowych transformatorów parametry dokumentacyjne powinny być zapisane i porównane z rzeczywistymi parametrami operacyjnymi. To wymaga monitorowania danych prewencyjnych transformatorów, obejmujących podstawowe dane, specjalne charakterystyczne dane oraz zaktualizowane dane po modernizacji lub naprawie sprzętu. Tylko na tej podstawie personel może podejmować rozsądne decyzje po monitorowaniu stanu.

3.2 Wstępna inspekcja transformatorów

Wstępna inspekcja sprzętu polega na więcej niż tylko zebraniu podstawowych danych przed uruchomieniem urządzenia. Powinna obejmować również ocenę długości użytkowania sprzętu, informacji o producentach i środowiska operacyjnego. To dlatego, że środowisko operacyjne i długość użytkowania powodują różny stopień degradacji komponentów. Transformatory działające w trudnych warunkach naturalnych wymagają szczególnie dokładnej uwagi, ponieważ to wpływa na dokładność prac inspekcyjnych i następnie na późniejsze oceny stanu i decyzje dotyczące strategii utrzymania. Produkty różnych producentów w różnych okresach mogą mieć unikalne cechy, wymagające skierowanego podejścia do monitorowania i uwagi na zmiany danych.

3.3 Znajomość odpowiednich danych o sprzęcie

Standardy parametrów są kluczowe w testowaniu transformatorów. Online monitorowanie stanu wymaga ustanowienia punktów odniesienia, choć te standardy parametrów nie są statycznymi danymi. Tylko rozsądne standardowe dane umożliwiają sensowne porównania po monitorowaniu. Dodatkowo, historyczne dane stanowią kolejny punkt odniesienia. Po długotrwałym działaniu sprzęt doświadcza degradacji, ale może nie wymaga natychmiastowego przestoju do naprawy lub wymiany.

Dlatego, gdy personel dokładnie rejestruje częstotliwość występowania awarii, czas i miejsce, a następnie porównuje te dane z standardowymi i historycznymi wskaźnikami, może określić wyniki bieżącego monitorowania stanu. Wymaga to, aby personel energetyczny był dokładny w znajomości standardów danych, aby prawidłowo wykonać prace monitorujące i diagnostyczne. Każda inspekcja i zarejestrowany zestaw danych staje się ważnym odniesieniem dla kolejnych monitorowań.

4. Ocena wskaźników konserwacji opartej na stanie i określenie planu konserwacji

System oceny wskaźników składa się z następujących elementów:

• Bezpieczeństwo: Wpływ awarii na bezpieczne działanie sieci energetycznej

• Niezawodność: Obejmuje zmniejszoną niezawodność dostawy energii spowodowaną konserwacją oraz poprawioną niezawodność dzięki naprawom, a także okresy wprowadzania sprzętu do użytku po konserwacji

• Ekonomia: Głównie obejmuje koszty naprawy sprzętu i straty ekonomiczne spowodowane przerwami w dostawie energii podczas okresów konserwacji

• Inne: Wymagana techniczna wiedza niezbędna do napraw, zarządzanie zapasowymi częściami i komponentami, rozsądne ułożenie zapasowych części i komponentów oraz metody przechowywania, aby zapobiec opóźnieniom przywracania zasilania podczas oczekiwania na części zamienne

Te wskaźniki oceny, podobnie jak różne proponowane plany konserwacji po awariach transformatorów (które zostaną przedstawione poniżej), są wprowadzane przez interfejs człowiek-komputer ze swoimi odpowiednimi wartościami oceny, aby ukończyć proces podejmowania decyzji dotyczących planów konserwacji opartej na stanie.

5. Podsumowanie

Monitorowanie stanu transformatorów musi osiągnąć kompleksowe zrozumienie, z danymi i wskaźnikami w pełni odzwierciedlającymi stan operacyjny i poziomy wydajności. Dzisiejsza technologia transformatorów nadal się rozwija, a liczne czynniki wpływają na ich stan. Każdy komponent w dowolnym momencie może mieć różny stopień wpływu, a różne perspektywy wymagają różnych podejść do konserwacji. Dlatego ocena stanu musi być naukowa i kompleksowa, aby naprawdę osiągnąć ostateczny cel konserwacji opartej na stanie.

Aby zagwarantować, że wskaźniki oceny kompleksowo i dokładnie odzwierciedlają stan operacyjny transformatorów, powinny być stosowane zasady naukowej trafności, wykonalności i kompleksowości. Kompleksowe wskaźniki monitorowania i dane powinny odzwierciedlać zmiany stanu transformatorów energetycznych, co pozwala dalej ujawnić trendy rozwoju sprzętu transformatorowego.